2016 Fiscal Year Research-status Report
捕食行動をもとにした流体力学的な計算から放散虫骨格の多様性を明らかにする試み
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16K05045
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| Research Institution | Toyo University |
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Principal Investigator |
吉野 隆 東洋大学, 理工学部, 教授 (60269496)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 数理プランクトン学 / 放散虫 / 捕食行動 / 微古生物学 / 進化 / 数値流体力学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，放散虫の捕食行動の際に骨格にはたらく流体力を最小化する構造をコンピュータ・シミュレーションによって求めることを主な目的としている．今年度は，軸対称性がある放散虫の骨格について，捕食時において骨格にはたらく流体力の計算.および流体力を最小にする形状の決定を目標としていた．対象として，Eucyrtidium hexastichum (Haeckel) という放散虫に注目し，その生態が記録されているビデオデータをもとに，捕食時に骨格にはたらく抗力の推定を行った．新潟大学にあるビデオデータを入手し，データを解析して大きさと運動速度の推定値の導出を行った．そののちに，数値シミュレーションを開始した．シミューレーションの結果が安定しなかったためにさまざまな調整を行った．そのために，進捗は予定よりも少し遅れている．しかし，問題はほぼ解決しており，遅れはとりもどせると考えている．平成28年度の成果の一部は12月に開催された国際学会で講演した．これはストークス近似が成立する軸対称な流れ場が次元によってどのように異なるのかを解析的に明らかにしたもので，本研究課題で初めて明らかになったものである．また，球形の放散虫に関する骨格構造の形成に関する数値シミュレーションを行った．放散虫の殻孔の分布がどのようにして決まるのかという考えから生まれたものである．殻孔の分布は流体力学的な計算にも深く依存するため，このような考察は不可欠となる．結果は論文として公表されている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
導入している数値計算手法の解がシステムサイズや刻み時間に依存する結果を出していたため．現在は修正されている．
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| Strategy for Future Research Activity |
予定通り，対象性が少ない構造を持つ放散虫について，本手法を拡張していく．現在は軸対称性をもつ3次元系で計算を行っているが，軸対称性がなくても計算が可能なようにシステムを構築してゆく．同時に，軸対称な形状を持つ放散虫の流体力学的な特性と進化の関係を国際会議等で公表していく．
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| Causes of Carryover |
データを処理する人件費が予定を下回った．これは，計算結果が良くなかったために，計算のバッチ処理まで進まなかったことが主な原因である．また，アルバイトの時間調整がうまくいかなかったことや，9月と10月に研究協力のためのアルバイトが見つからない時期があったことも予定を下回った原因である．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
データ処理が進んでいない分だけ研究の進捗が滞っている．そのため，積極的に研究補助の人員を確保して前年度に進まなかったデータ処理を進めていきたい．
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